TỔNG QUAN Lí THUYẾT VỀ CÁC CHẤM LƢỢNG TỬ CdSe 1.1 Gi i thiệu về cỏc chấm lƣợng tử hu ền phự
1.5.Phổ quang học của cỏc chấm lƣợng tử CdSe
Phổ quang học đ ng một vai tr đ c biệt quan trọng trong nghiờn cứu cỏc hạt chấm lƣợng tử bỏn dẫn. Hiệu ứng giam giữ lƣợng tử đƣợc thể hiện một cỏch r ràng qua sự dịch chuyển về phớa xanh da trời blue shift của bờ hấp thụ theo sự giảm
kớch thƣớc hạt. Cỏc hiệu ứng kớch thƣớc lƣợng tử khụng chỉ bao g m sự dịch chuyển xanh của n ng lƣợng exciton mà chỳng c n làm t ng lực dao động tử exciton và làm t ng n ng lƣợng liờn kết. Điều này đƣợc quy cho sự t ng cỏc n ng lƣợng liờn kết exciton và lực dao động tử. Sự phụ thuộc kớch thƣớc của lực dao động tử exciton là một trong cỏc đề tài thỳ vị nhất. Do sự giam giữ điện tử và lỗ trống trong một hạt nano, n ng lƣợng liờn kết và lực dao động tử c thể t ng do sự che phủ khụng gian giữa hàm s ng của điện tử và lỗ trống t ng lờn.
Ta biết r ng phổ quang học là cụng cụ thực nghiệm quan trọng nhất để xỏc nhận cấu trỳc điện tử về lý thuyết đƣợc mụ tả trong phần trờn. Phổ hấp thụ quang học và HQ đƣợc dựng để nghiờn cứu cỏc mức n ng lƣợng tại biờn dải, đ c biệt là cấu trỳc tinh tế của chuyển dời 1Se1S3/2 [31]. Thời gian sống của đơn exciton của chấm lƣợng tử đƣợc quan sỏt thấy dài hơn nhiều thời gian sống của đơn exciton trong CdSe khối thời gian sống của đơn exciton trong CdSe khối là từ 200 ps đến ~ 3 ns phụ thuộc vào nhiệt độ và cƣờng độ kớch thớch) [31]. Exciton đƣợc gọi là ―tối‖ ―dark‖ đƣợc khẳng định trong cỏc nghiờn cứu thời gian sống phụ thuộc từ trƣờng tại cỏc nhiệt độ thấp [31] cũng nhƣ cỏc nghiờn cứu về đơn chấm lƣợng tử [118].
Quỏ trỡnh động học khỏc quan sỏt thấy trong chấm lƣợng tử đối với cỏc thực nghiệm là tỏi hợp Auger. Cỏc h i phục Auger diễn ra rất nhanh 10-100 ps) [31], và chỳng dẫn tới sự truyền n ng lƣợng h i phục từ một exciton tới hạt tải khụng định xứ bị kớch thớch khỏc trong chấm lƣợng tử. Sau khi nhận n ng lƣợng, hạt tải điện tử ho c lỗ trống bị kớch thớch tới n ng lƣợng cao hơn trong dải của chỳng dải dẫn ho c h a trị trƣớc khi h i phục nội dải rất nhanh ~ 1 ps đƣa n trở về biờn dải [14], [48].
Sự h i phục Auger là quan trọng bởi n xảy ra nhanh, n làm dập tắt HQ từ cỏc exciton bất cứ khi nào cỏc hạt tải bị kớch thớch quang khỏc c m t. Cỏc ―hạt tải khỏc‖ c thể ho c là cỏc điện tử hay lỗ trống đơn l trong một chấm lƣợng tử tớch điện hay cỏc hạt tải trong cỏc exciton khỏc. Một hệ quả của sự h i phục Auger là cỏc thời gian sống của nhiều exciton là rất nhanh khi so sỏnh với sự h i phục phỏt xạ, và hiệu suất lƣợng tử nhiều exciton là khụng đỏng kể khi so sỏnh với trạng thỏi
đơn exciton trung h a. Ngoài ra cơ chế Auger làm cho chấm lƣợng tử tớch điện khụng phỏt xạ và đƣợc cho là trạng thỏi ―tắt‖ trong HQ hay nhấp nhỏy của cỏc đơn chấm lƣợng tử [10], [31], [63].
Hiện tƣợng nhấp nhỏy là một trong cỏc hiện tƣợng thỳ vị đƣợc phỏt hiện ra khi nghiờn cứu chấm lƣợng tử ở mức đơn chấm [10], [31], [63]. Độ bỏn rộng của HQ biờn dải từ một tập hợp chấm lƣợng tử bị mở rộng bất đ ng nhất do sự phõn bố kớch thƣớc của chấm lƣợng tử trong tập hợp này [31].
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG PHÁP CHẾ TẠO CÁC CHẤM LƢỢNG TỬ CdSe/ZnS CẤU TRÚC LếI/VỎ VÀ CÁC K THUẬT THỰC NGHIỆM